(57)【要約】【課題】  本発明は、静止始動駆動装置（２２）を有する複合ユニット・ガスタービン（２８）及び電気装置（１０）を始動する方法を提供する。【解決手段】  本方法は、静止始動駆動装置（２２）により可変周波数電圧を発電機の巻線（１６）に印加して複合ユニットをタービンの自立運転速度まで加速する段階（６２）と、タービン（２８）が発生したトルクを加えることによって、自立運転速度を越えるように複合ユニットを加速する段階（６４）と、複合ユニットが同期速度まで加速されたときに、静止始動駆動装置（２２）により制動トルクを加えて複合ユニットを同期速度に安定させる段階（６８）とを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止始動駆動装置（２２）を有する複合ユニット・ガスタービン（２８）及び電気装置（１０）を始動する方法であって、
ａ．前記静止始動駆動装置（２２）により可変周波数電圧を発電機の巻線（１６）に印加して複合ユニットを前記タービンの自立運転速度まで加速する段階（６２）と、
ｂ．前記タービン（２８）が発生したトルクを加えることによって、前記自立運転速度を越えるように複合ユニットを加速する段階（６４）と、
ｃ．複合ユニットが同期速度まで加速されたときに、前記静止始動駆動装置（２２）により制動トルクを加えて複合ユニットを前記同期速度に安定させる段階（６８）と、
を含む方法。
【請求項２】
前記静止始動駆動装置が、サイリスタ周波数変換器（２２）である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記段階（ｃ）が、複合ユニットの実回転速度を同期速度基準値と比較する段階と、前記比較に基づいて、前記静止始動駆動装置によって加えられる制動トルクを選択する段階（３１）とをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
複合ユニットが前記同期速度に到達した後に、前記発電機を平衡型電力系統（１８）に接続する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記制動トルクを加えることと併せて、タービントルク出力を調整すること（７０）によって、複合ユニットの加速を制動する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記段階（ｃ）の後に、前記静止始動駆動装置を発電機から切り離す段階（８２）をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記静止始動駆動装置が、前記発電機の巻線として補助アーマチュア出力（１６）に接続可能である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記静止始動駆動装置が、補助電力系統（２０）によって電力供給される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記段階（ａ）及び（ｃ）の間に、前記発電機のロータ巻線に励磁源（３４）を印加する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
サイリスタ周波数変換器（ＴＦＣ）（２２）を有する複合ユニット・ガスタービン（２８）及び電気装置（１０）を始動する方法であって、
ａ．複合ユニットの実回転速度と自立運転速度基準値との比較（３１）に基づいて前記ＴＦＣによって選択した始動用可変周波数電圧を該ＴＦＣにより発電機の巻線に印加して、複合ユニットを前記タービンの自立運転速度（６２）まで加速する段階と、
ｂ．前記タービン（２８）が発生したトルクを加えることによって、前記自立運転速度基準値（６４）を超えるように複合ユニットを加速する段階と、
ｃ．前記段階（ｂ）の間でかつ複合ユニットが同期速度まで加速されたときに、前記ＴＦＣ及び発電機によって加えられるトルクを最小化する段階と、
ｄ．前記段階（ｂ）の後でかつ複合ユニットが前記同期速度に近づいたときに、その値を前記複合ユニットの実回転速度と同期速度基準値との比較に基づいて選択した制動トルク（６８）を前記ＴＦＣにより加えて複合ユニットを前記同期速度に安定させる段階と、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンと組合せて使用する発電機のような同期発電機の分野に関する。具体的には、本発明は、主出力巻線及び補助出力巻線を有し、補助出力巻線が可変周波数駆動システムに接続された同期タービン発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
同期発電機は、一般に、電気エネルギを生成するために電力事業者によって使用される。発電機は、一般的に導電巻線を有する固定ステータによって囲まれた電磁石ロータを有する。回転するロータによる回転磁界は、ロータを囲む固定ステータのアーマチュア巻線内に電流を発生させる。これら巻線からの電流は、発電機から電力として出力される。ステータは、一般的に２つ又は３つのアーマチュア巻線を有し、アーマチュア巻線の各々が誘導電流を有する。これら電流は、同期しているが、互いに位相が異なっている。発電機は、電力事業会社が使用可能な電力として、２相又は３相交流電流を発生する。
【０００３】
多くの場合、同期発電機は、ガスタービンによって駆動される。ガスタービンは、発電機の駆動軸及びロータに連結された回転駆動軸を有する。運転時、ガスタービンは駆動軸及びロータを回転させ、発電機が電気を発生するようにする。ガスタービン及び発電機の複合発電ユニットにおいては、発電機は、一般にガスタービン用の始動電動機としても機能するようになっている。ガスタービンを始動するために、発電機は、一時的に、補助電源から電力供給される電動機として作動することができる。発電機−電動機が、ガスタービンを始動させるのに十分な回転速度に駆動軸が加速されると、ガスタービンは始動する。一旦始動すると、ガスタービンは駆動軸及び発電機を駆動する動力を出力し始め、電動機は、発電機として作動するように切換え復帰される。
【０００４】
可変周波数電源装置、例えばサイリスタ周波数変換器（ＴＦＣ）が、ガスタービンを始動させる電動機として発電機を駆動する。ＴＦＣは、「静止始動（ｓｔａｔｉｃ  ｓｔａｒｔ）」駆動装置と呼ぶこともできる。ＴＦＣは、ステータ巻線に交流電流を印加して発電機ロータを回転させ、その回転によってガスタービンに連結された駆動軸に動力を供給する。ＴＦＣは、ステータに印加した電圧の周波数を徐々に高めて駆動軸の回転速度を増大させる。ロータ及び駆動軸の回転速度が増大するにつれてタービンはその定格始動速度まで加速され、そこでタービンは自立運転状態になり、発電機を駆動する出力を発生する。
【０００５】
従来のガスタービンの周波数始動行程は、発電機を電動機として作動させることによって、自立運転回転速度までガスタービンを加速する。発電機−電動機組合せユニットは、シクロナイザ制御回路によってオン・オフ切換えされる静止始動駆動装置（ＴＦＣ）によって駆動される。具体的には、静止始動駆動装置は、オンに切換えられて発電機を電動機として駆動し、その後ガスタービンがその定格始動速度に到達したときオフに切換えられる。タービンの定格始動速度は、発電時にタービン発電機を運転する同期速度よりもかなり低い。従来のものでは、ＴＦＣ及び励磁機は、タービンが定格始動速度から同期速度まで加速されると、オフにされる。
【０００６】
励磁機は、発電機ロータの巻線に低レベルの直流電流（Ｄ．Ｃ．）を印加する。静止始動行程の間、励磁機は、先ずＴＦＣが発電機を電動機として駆動するとき、オンに切換えられる。励磁機は、その後静止始動駆動装置がオフに切換えられかつガスタービンがその定格始動速度に到達したとき、オフに切換えられる。発電機の電力出力を例えば電力供給網のような所望の負荷と同期させる同期行程の間には、励磁機は、最終的に再びオンに切換えられる。
【０００７】
従来の静止始動の始動行程は、一般的にタービン及び発電機組合せユニットの励磁システム及び静止始動駆動装置を、オンに、そしてオフに、その後再びオンに切換えるという技術的要求の増加により、信頼性上の問題を有する。従来の始動行程はまた、発電機を平衡型電力負荷に接続することができる同期速度に複合ユニットの速度を一致させるのにタービンレギュレータを使用することでの困難さを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ユニットをタービン定格始動速度から発電機における電力負荷の同期速度まで加速することをより良好に処理するタービン−発電機ユニット始動行程に対する長年の切実な必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の実施形態では、本発明は、静止始動駆動装置を有する複合ユニット・ガスタービン及び電気装置を始動する方法であり、本方法は、静止始動駆動装置により可変周波数電圧を発電機の巻線に印加して複合ユニットをタービンの自立運転速度まで加速する段階と、タービンが発生したトルクを加えることによって、自立運転速度を越えるように複合ユニットを加速する段階と、複合ユニットが同期速度まで加速されたときに、静止始動駆動装置により制動トルクを加えて複合ユニットを同期速度に安定させる段階とを含む。
【００１０】
第２の実施形態では、本発明は、サイリスタ周波数変換器（ＴＦＣ）を有する複合ユニット・ガスタービン及び発電機を始動する方法であり、本方法は、複合ユニットの実回転速度と自立運転速度基準値との比較に基づいてＴＦＣによって選択した始動用可変周波数電圧を該ＴＦＣにより発電機の巻線に印加して、複合ユニットをタービンの自立運転速度まで加速する段階と、タービンが発生したトルクを加えることによって、自立運転速度基準値を超えるように複合ユニットを加速する段階と、複合ユニットが同期速度まで加速されたときに、ＴＦＣ及び発電機によって加えられるトルクを最小化する段階と、複合ユニットが同期速度に近づいたときに、その値を複合ユニットの実回転速度と同期速度基準値との比較に基づいて選択した制動トルク電圧をＴＦＣにより加えて複合ユニットを同期速度に安定させる段階とを含む。
【００１１】
第３の実施形態では、本発明は、複合ユニット式ガスタービン及び発電機ユニットを始動するための装置であり、本装置は、補助アーマチュア出力を有する発電機の補助巻線と、補助アーマチュア出力に接続可能でありかつさらにＴＦＣ制御装置を含み、ＴＦＣ制御装置によって決定された可変周波数電圧を発生するサイリスタ周波数変換器（ＴＦＣ）と、ガスタービン出力を制御するタービンレギュレータと、それに対して発電機を接続可能である電力系統負荷の負荷電圧周波数と発電機による供給電圧周波数出力とを検知しかつタービンレギュレータ及びＴＦＣに与える制御コマンドを発生して、レギュレータ及びＴＦＣによりガスタービン及び発電機ユニットの速度を調整するシンクロナイザとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、発電機１０を全体的に示す概略図を示し、発電機１０は、主出力巻線アーマチュア出力１４と補助出力巻線アーマチュア出力１６とで示した主出力巻線及び補助出力巻線の両方を備えたステータ１２を有する。主出力巻線アーマチュアは、平衡型電力負荷系統１８に電力を伝える。負荷系統１８は、一般的に４０ｋＶ（キロ−ボルト）〜４００ｋＶの範囲で作動する有線電圧伝送方式とすることができる。これらの範囲の電圧は、発電機１０からその主出力アーマチュア出力１４を通して平衡型電力系統に直接供給することができる。
【００１３】
発電機１０は、その補助アーマチュア出力１６を介して平衡型補助電力系統２０に電力を供給する。補助電力系統２０は、低電圧系統又はその他の補助電力負荷系統とすることができる。補助電力負荷系統は、発電機を組み入れた発電プラントの電気負荷を構成することができる。補助巻線は、高電圧発電機１０から例えば２ｋＶ〜７ｋＶの低電圧電力を供給することができる。
【００１４】
発電機は、その主出力巻線を介して電力負荷系統１８に電力を供給し、この電力負荷系統１８は、発電機によって同様に電力を供給される補助電力負荷系統２０とは異なった電圧及び電流で作動することができる。発電機はその主出力巻線のアーマチュア出力１４とその補助出力巻線の補助アーマチュア出力１６とを有するので、発電機は、主電力系統と補助電力系統との両方を稼動させる。
【００１５】
静止始動駆動装置（ＴＦＣ）２２は、発電機の補助アーマチュア出力１６に接続されることができる。発電機のロータ２４は、ガスタービン２８を始動するために、タービンに連結された駆動軸２６を回転させる。静止始動駆動装置及び発電機−電動機は、タービンレギュレータ４０の制御下で供給された燃料を燃焼させることによってガスタービン２０がその回転運動を持続することができる速度までタービン−発電機ユニットを加速する。
【００１６】
静止始動駆動装置２２は、例えばサイリスタ周波数変換器（ＴＦＣ）のような可変周波数電源装置とすることができ、この可変周波数電源装置は、静止始動駆動装置の周波数に比例した可変回転速度でロータ２４を回転させるように発電機を電動機として駆動する。ＴＦＣ２２はまた、負荷切換式逆変換装置（ＬＣＩ）又はパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動装置を含むことができる。ＴＦＣ用の構成部品にはまた、整流器、ダイオード及びその他の最新式半導体電子部品を含むことができる。静止始動駆動装置用の駆動電力は、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの３相電流を供給できるステーション補助電力バス２３から供給される。
【００１７】
ＴＦＣは、可変周波数電圧と該ＴＦＣが発生する電圧とを決定する制御装置（例えば、ＴＦＣの内部にある）を含む。制御装置は、軸速度センサ３７からの実速度信号を基準速度値と比較する。ＴＦＣ用に選択可能な基準速度は、ガスタービンの自立運転回転速度（「自立運転速度基準」）及びタービン始動期間中に使用する可変同期速度（「同期速度基準」）に対応する速度とすることができる。速度選択スイッチ３１は、ＴＦＣの比較器に加える基準速度値を選択する。シンクロナイザ制御装置ユニット３６は、ＴＦＣが発生することになる可変周波数電圧を決定したとき、ＴＦＣ制御装置が使用する基準速度値を選択するようにスイッチ４２を制御する。
【００１８】
ＴＦＣ２２は、電力バス２９を介して補助アーマチュア出力１６に対して切断ブレーカ又はスイッチ３０によって切換え可能に接続される。同様に、補助電力バス２９は、補助電力系統２０の残部に対して第２の切断ブレーカ又はスイッチ３２によって切換え可能に接続される。切断ブレーカスイッチ３０は、例えばガスタービンを始動するために発電機を電動機として使用するときに、ＴＦＣ２２を発電機１０の補助出力巻線１６に接続するために閉じられる。同時に、発電機の補助出力巻線と平衡型補助電力系統２０との間の切断ブレーカ３２は、静止始動行程の間でかつＴＦＣを補助巻線に導通しているとき、補助出力巻線を補助電力系統から切り離すために開かれる。
【００１９】
ブレーカ３０、３２は、ＴＦＣ２２が発電機の補助出力巻線に可変周波数電力を供給している間は、補助電力系統２０がＴＦＣから電力を取出さないことを保障する。さらに、静止始動運転の間、補助電力系統２０を発電機の補助出力巻線から切り離して、補助電力系統２０内に可変周波数電力が供給されるのを回避すべきである。これに代えて、ＴＦＣ２２を補助出力巻線から切り離したときに、第１の切断ブレーカ３０を開き、かつ第２の切断ブレーカ３２を閉じる。従って、ＴＦＣ２２がオフになったとき、補助電力系統２０の残部は、発電機１０の補助巻線１６から電流を受ける。
【００２０】
励磁源（励磁機）３４は、ロータ２４の発電機界磁巻線に磁化電力を供給する。一般的に、励磁システムは、ロータ界磁巻線に例えば３００〜７００ボルトのような比較的低電圧で直流電流（Ｄ．Ｃ．）を供給する。ガスタービン２８の始動シーケンスの間、励磁源３４は、ロータ界磁巻線にタービン−発電機速度の関数である様々なレベルで電力を供給する。ＴＦＣ２２及び励磁源３４は、制御回路によって連結されてタービン始動シーケンスの間に適当な電力レベルを供給する。励磁源３４は、一般的にロータにトルクを加えるようにＴＦＣ２２が可変周波数電圧を補助巻線に印加している間、及び発電機がその主及び補助ステータ巻線から電力を生成している間には、ロータ界磁巻線にＤ．Ｃ．電力を印加する。励磁源３４用の電力は、補助多相電力バス２３から供給することができる。
【００２１】
シンクロナイザ制御回路３６は、タービンレギュレータ４０とＴＦＣに適用する速度基準信号を選択する選択スイッチ３１とに制御信号を与える。シンクロナイザ制御回路３６は、平衡型電力系統１８を主バス及び発電機１０に接続するブレーカスイッチ４２の両側で多相主バス３８を通る電流を検知する。タービン２８のレギュレータは、ガスタービンへの燃料流量を制御する。
【００２２】
シンクロナイザ３６は、主アーマチュア１４の出力の周波数によってタービン−発電機軸２６の回転速度をモニタする。増大する回転速度が所望の同期速度を僅かに超えたとき、シンクロナイザは、タービンレギュレータ４０に対して、ガスタービンの燃焼器に流れる燃料を調整してタービン速度を減少させる制御信号を発生する。
【００２３】
図２は、従来の同期行程４４時におけるタービン回転速度及びトルクのタイミング図である。図２に示す期間に先立って、ＴＦＣ２２は、発電機を電動機として駆動する可変周波数駆動電流を印加して、ガスタービンがタービン−発電機ユニットの回転を持続できる速度、例えば定格始動速度までタービン−発電機ユニットを加速する。ＴＦＣが発電機を駆動している間に、励磁源３４によって発電機のロータ巻線にＤ．Ｃ．が印加される。従来のものでは、自立運転速度に到達しかつガスタービンがタービン−発電機ユニットを加速し始めたとき、ＴＦＣは、スイッチ３０を開くことによって切り離される。伝統的に、ＴＦＣは、図２に示す従来の同期行程に関与しない。同様に、一般的にタービンの自己始動速度になった後でかつ同期速度に到達するまでは、励磁源３４は、発電機のロータから切り離される。励磁源は、同期速度に到達した後に発電機が電力を出力することになるように再び接続される。
【００２４】
ＴＦＣが切り離された後に、タービン−発電機ユニットの回転速度４６（従来のシステムにおける）は、タービンレギュレータ４０及びその燃料制御装置によって制御されるタービン２８によって駆動される。レギュレータ及びタービンによって行われる速度制御は、比較的粗くかつゆっくりしている。往々にして、タービン−発電機ユニットは、レギュレータが燃料流量を減少させ、それによって駆動軸２６へのトルク４９を低下させることができる前に、所望の同期速度４８を超えた状態に加速することになる。軸を同期速度に加速するために加えられたトルク４９の量が、速度を安定状態に保持するのに必要なトルクよりも大きくなる。速度が同期速度４８に到達したとき、レギュレータによる燃料流量調整で軸トルクを減少させる前に、加えられたトルクにより、速度が同期速度以上に加速されることになる。
【００２５】
従来の方法では、図２に示すトルクの段階的変化５０によって明らかなように、タービンレギュレータ４０は、燃料流量調整量の段階的増分によってタービンの回転速度を増減させる。レギュレータでは、実速度を所望の同期速度４８に一致するように調整するのに必要な精密かつ迅速なトルク調整量を得ることが困難である。タービンレギュレータ単独では、所望の同期速度よりも高い又は低い速度にタービン速度４６を加速し又は低下させるのを回避するような方法で、タービン−発電機に加えられるトルクを迅速又は正確に減少させることができない可能性がある。実タービン速度は、レギュレータが同期速度に一致させようと作用するとき、同期速度の近くで上下に変動することになる。図２に示すように、タービン−発電機組合せユニットは、所望の同期速度に一致させようとして同期速度の近くで加速及び減速されるおそれがある。
【００２６】
図３に示すように、発電機−タービン複合ユニットの回転速度全体にわたる迅速かつより正確な制御は、ＴＦＣ２２を導通して実タービン速度を同期速度に一致させることによって達成することができる。ＴＦＣ制御装置は、補助アーマチュア巻線に印加される可変周波数電圧を迅速かつ正確に調整して駆動軸２６に対する迅速かつ正確なトルク調整量９０を得るようにすることができる。駆動軸２６にトルクを与え続けるために、ＴＦＣは、タービン−発電機の回転速度がタービンの自立運転速度に到達した後も補助巻線に接続された状態に維持される。タービン−発電機ユニットが安定した同期速度４８まで加速４６され続けるとき、ＴＦＣ２２は補助巻線に接続された状態に維持されて、タービン−発電機ユニットの速度を平衡型電力系統の所望の同期速度４８に一致するように調整するのを助ける。同期速度において、主発電機巻線１４の電力出力周波数は、平衡型電力系統の電力負荷の周波数に一致する。
【００２７】
ＴＦＣ２２は、タービン−発電機の速度がタービンの自立運転速度を超えた後に、ブレーカスイッチ３０を閉じたままに保つことによって、補助アーマチュア巻線に接続された状態に維持される。タービンレギュレータ４０は、例えばガスタービンの燃焼器への燃料流量を調整することによって、タービン装置によって加えられるタービントルク９２を制御する。さらに、ＴＦＣは、補助巻線に印加する電圧の可変周波数を制御して発電機に加えるＴＦＣトルク９０を調整する。タービントルク９２のタービンレギュレータ制御は、段階的増分の形態であり、かつレギュレータの動作とトルク調整との間に比較的長い遅延時間を有する。これと対照的に、ＴＦＣ制御装置は、補助巻線に印加する周波数と電力とを調整することによって、発電機によるＴＦＣトルク９０を正確かつ迅速に調整できる。従って、ＴＦＣ２２制御装置とタービンレギュレータとは共同して（また、シンクロナイザ３６の指示の下で）、タービン−発電機複合ユニットに加えられる全トルク９４を、従ってそのユニットの回転速度を制御する。
【００２８】
図３は、図４のフローチャートに示す同期始動行程の間に作動するタービン−発電機複合ユニットのトルク及び速度のタイミング図である。定格始動速度（タービンの自立運転速度）に到達するまで、段階６２においてＴＦＣは、タービン−発電機ユニットを回転駆動する。初期始動期間６０及び段階６２の間に、ＴＦＣスイッチ３０は閉じられ、またスイッチ３２及び４２は開かれて、その結果、ＴＦＣが補助アーマチュア出力１６に導通され、また発電機巻線が平衡型電力系統１８及び補助電力系統２０から切り離される。ＴＦＣを駆動するための電力は、補助電力系統２０から電力バス２３を介して取出すことができる。さらに、初期始動期間６０及び６２の間、励磁源によりロータ巻線にＤ．Ｃ．電力が印加される。始動期間６０の間、ＴＦＣトルク９０が、駆動軸２６に加えられる全トルク９４である。ＴＦＣは、軸速度４６がタービンの自立運転速度９６に到達するまで、全トルクを供給する。
【００２９】
軸が自立運転速度を超えた状態に加速されたとき、ガスタービンは、全トルクに寄与する。段階６４においてガスタービンが回転駆動したとき、ＴＦＣは、補助巻線１６に接続された状態を維持するが、補助アーマチュア巻線には何らの電流も印加しない。タービンが自立運転状態になった直後の期間６６の間でかつ軸が所望同期速度４８に加速された４６とき、ＴＦＣ及び発電機１０は、タービンの軸に加えられるトルクを実質的に付加しないか、又はそのトルクを制動する。期間６２の間、励磁源は、ロータ巻線にＤ．Ｃ．を印加しない。この期間６６の間、タービン−発電機ユニットを同期速度４８に加速するのに必要な全トルク９４のほぼ全てが、タービンにより加えられる。
【００３０】
タービン−発電機速度が或る所定の速度値、例えば同期速度基準値４８まで加速されたとき、ＴＦＣ及び発電機は軸の加速を制動する（段階６８及び期間６７）。期間６７の間、励磁源３４は、発電機ロータ巻線にＤ．Ｃ．電力を印加する。発電機による制動は、リアルタイム実速度よりも低速である軸速度に対応する周波数の電流を加えるＴＦＣによって生じる。ＴＦＣは、制動トルク９０を加えてタービン−発電機が同期速度４８を超えて加速されるのを防止する。期間６７の間、このＴＦＣ制御装置は、軸２６の速度をモニタし、軸を同期速度に維持するために必要なトルク９０を加えるのに適当な電圧及び周波数を印加する。
【００３１】
段階６８においてＴＦＣがタービン−発電機の加速を制動している間、段階７０においてタービンレギュレータ４０もまた、同様に回転速度を制動するためにタービン燃焼室に流れる燃料流量を減少させることによって加速を制動することができる。燃料流量を減少させることにより、タービンを速度低下させ、タービンによって軸２６に加えられるトルク９２を低下させる。タービンレギュレータは、段階的変化で燃料流量を調整し、この段階的変化は、駆動軸に対して比較的大きな増分（かつ速度を低下させる作用の）トルク変化をもたらすことができる。この比較的大きな段階的変化は、軸速度を同期速度に正確に一致させるには余りにも大き過ぎるか又は遅延が長過ぎる場合がある。
【００３２】
タービンレギュレータの低速応答及び粗いトルク制御を考慮して、期間６７の間にＴＦＣ単独で速度を同期速度に安定させるように全トルク９４を調整する別の行程を採用することができる。この別の行程の間、レギュレータは、軸速度４６を一定の同期速度４８に維持するのに必要な安定状態のタービントルク９２を与えるように燃料流量を調整する。ＴＦＣは、制動又は加速トルク９０を加えてタービン−発電機のあらゆる速度超過又は速度不足状態を補償し、それによって所望の同期速度での速度安定状態に保つ。
【００３３】
速度を同期速度まで徐々に増大させるときにタービンによって加えられる加速トルクを補償するために、ＴＦＣは、軸に対して発電機によって加えられるＴＦＣトルク９０を円滑に増大又は減少させることができる。このＴＦＣトルク制御は、タービン−発電機ユニットの速度に対する比較的精細な調整として適用することができ、段階８０において、発電機の出力がスイッチ４０を閉じることによって平衡型電力系統に連結されるとき、ユニットが同期速度４８で安定して回転することを保証する。タービン−発電機が同期速度に安定すると、段階８２において、ＴＦＣは、スイッチ３０を開くことによって補助出力アーマチュアから切り離すことができる。さらに、段階８２において、補助アーマチュアは、スイッチ３２を閉じることによって補助電力系統２０に接続することができる。
【００３４】
現在最も現実的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】発電機及びタービンレギュレータに接続された静止始動駆動システムを有するタービン−発電機ユニットを示す概略図。
【図２】ガスタービン及び発電機ユニットをタービン始動速度から同期速度まで加速するための従来技術の同期行程を示すタイミング図。
【図３】ガスタービン及び発電機ユニットをタービン始動速度から同期速度まで加速するための新規な同期行程を示すタイミング図。
【図４】図３のタイミング図に示した同期行程を実行するための段階のフローチャート。
【符号の説明】
【００３６】
１０  発電機
１２  ステータ
１４  主出力巻線アーマチュア出力
１６  補助出力巻線アーマチュア出力
１８  平衡型電力負荷系統
２０  平衡型補助電力系統
２２  静止始動駆動装置（ＴＦＣ）
２３、２９  補助電力バス
２４  ロータ
２６  駆動軸
２８  ガスタービン
３０、３２、４２  スイッチ
３１  速度選択スイッチ
３４  励磁源
３６  シンクロナイザ
３７  軸速度センサ
３８  多相主バス
４０  タービンレギュレータ
【図１】
2005168288.tif 000003
【図２】
2005168288.tif 000004
【図３】
2005168288.tif 000005
【図４】
2005168288.tif 000006